杨朋欣 丁国杰 刘可姝 张春媛 王彬/哈药集团生物疫苗有限公司
水貂出血性肺炎灭活疫苗(B型)生产工艺的建立
杨朋欣 丁国杰 刘可姝 张春媛 王彬/哈药集团生物疫苗有限公司
水貂出血性肺炎是由绿脓杆菌(又称铜绿假单胞菌,Pseudomonas aeruginosa)感染引起的一种高度致死性传染病,多发于每年9至11月份,该菌可通过患病水貂形成的飞沫及气溶胶传播。发病急、死亡快,所以又称铜绿假单胞菌肺炎,以呼吸困难、口鼻出血、突发性死亡为主要特征,死后典型症状为口鼻流出血样泡沫,剖检肺脏呈弥漫性出血。
一般对该病的控制采取抗生素治疗,但该方法易产生耐药性,因此疫苗的制备是控制该病较好的手段,本研究对B型绿脓杆菌疫苗制备生产工艺进行优化,获得安全、免疫效力良好的灭活产品,为水貂多价疫苗和联苗产品的制备提供理论依据。
1.菌株。水貂绿脓杆菌血清B型SD004株由哈药集团生物疫苗有限公司研发中心保存。
2.主要试剂及仪器。甲醛溶液和NaCl均购自国药集团;LB和TSB均购自OXOID;发酵罐购自福州福尔流体设备有限公司。
(一)一级种子的繁殖
还原绿脓杆菌B型SD004株冻干菌种,划线接种含5%牛血清肉汤琼脂平板,37℃培养过夜,挑取单个典型菌落,接种5.0 ml含5%牛血清肉汤培养基,37℃,180 r/min,培养16 h,经纯检合格后,作为一级种子。
(二)二级种子的繁殖
将检验合格的一级种子按培养基总量的1%接种含5%牛血清肉汤培养基,37℃ 180 r/min,培养16 h,经纯粹检验合格后,作为二级种子。
(三)发酵培养时间优化
将各生产用菌种按培养液总量的1%接种TSB,生物发酵罐进行培养,37℃通气培养24 h,自第6 h开始,每2 h收获菌液,按此工艺平行3次,其搅拌速度为180 r/min,取样并进行活菌计数,取三次试验结果的平均值,分别绘制该菌各血清型的生长曲线。
(四)灭活工艺优化
将制备好的水貂绿脓杆菌浓缩菌液分为成5组,分别加入终浓度为0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的甲醛溶液,同时设未灭活对照,37℃灭活24 h,60 r/h,分别于第12、14、16、18、20、22和24小时取样进行灭活检验。
(五)安全性试验
按照优化后的生产工艺制备疫苗分别进行对非靶动物安全性试验,对靶动物单剂量和超剂量安全性试验。
1.对非靶动物的安全性试验。疫苗腹腔接种5只18~20 g小鼠,0.3 ml/只,另5只作为对照,接种后观察14日,记录小鼠局部及全身反应情况。
2.靶动物单剂量和超剂量免疫安全性试验。选取15只2月龄水貂,随机分为3组,5只/组,分别进行免疫,单剂量组1.0 ml/只,超剂量组2.0 ml/只,另5只为对照。免疫后观察14日,记录水貂局部及全身反应情况。
(六)效力试验
1.对水貂的效力试验。取2~5月龄健康易感水貂10只,随机分为2组,每组5只。第1组水貂皮下注射疫苗1.0 ml/只;第2组水貂不免疫作为对照。免后21日,两组水貂分别滴鼻接种10LD50的SD004株菌液0.2 ml,攻毒后观察7日。对照组水貂应全部死亡,免疫 组水貂应至少保护4只。
2.对小鼠的效力试验。取体重18~20 g清洁级昆明小鼠20只,随机分为 2组,每组10只。第1组小鼠各腹腔注射疫苗0.3 ml;第2组小鼠不免疫作为对照。免后21日,两组小鼠分别滴鼻接种10LD50的SD004株菌液0.1ml,攻毒后观察7日。对照组小鼠应全部死亡,免疫组小鼠应至少保护8只。
(一)发酵罐培养时间优化结果
培养B型菌液,以活菌计数对数为纵坐标绘制的生长曲线结果如图1所示,在相同条件下,菌株在14~16 h培养范围内细菌存活数为高峰,考虑实际操作最佳培养时间为16 h。
(二)灭活工艺优化结果
通过对灭活工艺进行优化,根据最终制备疫苗的甲醛含量,同时结合选择甲醛浓度的灭活效果,结果如表1所示,37℃条件下,选择按菌液总量的0.3%加入甲醛溶液,灭活24 h最为适合,能够保证灭活效果。
表1 37℃不同甲醛浓度下水貂绿脓杆菌的灭活效果
(一)疫苗对非靶动物的安全试验结果
疫苗对小鼠的安全性试验结果见表5,在观察期内小鼠全部健活,临床表现正常、免疫局部和全身无不良反应。
(二)最小使用日龄靶动物单剂量免疫的安全试验结果
疫苗对最小使用日龄靶动物单剂量免疫安全性试验结果见表3,单剂量接种2月龄水貂后,在观察期内水貂全部健活,临床表现均正常、注射局部和全身无不良反应,全部存活。
(三)靶动物一次超剂量免疫安全性试验结果
疫苗对靶动物一次超剂量免疫安全性试验结果见表4。超剂量接种2月龄水貂后,在观察期内水貂全部健活,临床表现正常、免疫局部和全身无不良反应,全部存活。
(四)疫苗的效力试验结果
1.对水貂的效力试验结果。B型灭活疫苗免后21日攻毒,疫苗免疫组水貂保护率为5/5,对照组水貂全部死亡(表5)。
2.对小鼠的效力试验结果。免后21日攻毒,三批疫苗免疫组小鼠保护率为9/10,对照组小鼠全部死亡(表6)。
表2 对小鼠的安全性试验临床观察结果
表3 对水貂最小使用日龄单剂量免疫安全性试验临床观察结果
表4 靶动物一次超剂量免疫安全性试验临床观察结果
表5 对水貂的免疫效力试验结果
表6 对小鼠的免疫效力试验结果
中国于上世纪80年代初首次报道了水貂出血性肺炎病例,此后相继有该病报道,调查发现中国各地水貂出血性肺炎B型菌株流行情况为8%~50%不等,由于各血清型之间无交叉保护,制备的单苗具有针对性。因此,研制一种防治水貂出血性肺炎的安全性好、保护效力高的灭活疫苗具有重要的现实意义,本试验通过对制苗工艺的优化获得安全免疫效力较好的疫苗,在灭活时间上22 h也可以,但考虑到生产风险等因素,选择更为稳定的24 h。
(略)